<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer hohen elektrischen Spannung, mit einem aus Isoliermaterial bestehenden Aussengehäuse, das eine Rückstellfeder und eine mit einer Endfläche an einem mit dem Aussengehäuse verbundenen Widerlager anliegende piezoelektrische Elementeneinheit enthält, mit deren anderer Endfläche ein Prallteil in Berührung steht, und einem im Aussengehäuse gleitend verschiebbar gelagerten Innengehäuse, das einen zur Stossbeaufschlagung des Prallteiles dienenden Hammer sowie eine mit diesem verbundene Stossfeder enthält, wobei der Hammer einen aus seiner Oberfläche seitlich herausragenden Stift aufweist, der eine eine schräge Führungskante aufweisende Durchbrechung des Innengehäuses durchsetzt und in eine L-förmige Ausnehmung des Aussengehäuses eingreift.
Aus der DE-OS 2345041 ist eine solche Vorrichtung bekannt, bei welcher auch die Ausnehmungen des Aussengehäuses als Durchbrechungen ausgebildet sind und deren für die Betriebsfunktion erforderliche L-Form durch Fortsetzung des Querbalkens an der andern Seite des vertikalen Balkens des L zu einer T-Form erweitert ist, wobei sich diese Fortsetzung des Querbalkens bis zur Seitenkante einer ebenen Seitenfläche des Aussengehäuses erstreckt, wo dieses im Innern mit in sein offenes Ende auslaufenden Führungsnuten für den Stift des Hammers versehen ist.
Hiebei ergibt sich durch den breiten Querbalken des T zusammen mit den an zwei diagonal gegenüberliegenden Innenkanten vorhandenen Führungsnuten eine wesentliche Schwächung und Bruchgefahr im Bereich des offenen Endes des Aussengehäuses, in welchem Bereich bei Betätigung der Vorrichtung und nicht genau axialer Kraftausübung zwischen Innengehäuse und Aussengehäuse (Verkanten) eine starke mechanische Beanspruchung auftritt. Wenn eine solche Vorrichtung als Zündspannungsgenerator für ein Taschenfeuerzeug verwendet wird, besteht die Gefahr der Verschmutzung durch Staub und Textilfasern, welche durch die in der Ruhelage einander teilweise überschneidenden Durchbrechungen von Innen-und Aussengehäuse in das Innere der Vorrichtung eindringen können.
Weiters dringt infolge der auch beim axialen Hineindrücken des Innengehäuses in das Aussengehäuse bestehenden teilweisen Überschneidung der Durchbrechungen das Schlaggeräusch stark nach aussen und schliesslich ist der Zusammenbau von Innen-und Aussengehäuse im Zuge der Herstellung der Vorrichtung nicht problemlos, weil, obzwar der Hammer mit dem Stift bereits im Innengehäuse untergebracht ist, der Stift von Hand oder mittels einer Montagevorrichtung gegen die Kraft einer Feder in die Diagonalstellung verdreht werden muss, damit das Innengehäuse in das Aussengehäuse eingesetzt werden kann.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Nachteile der bekannten Konstruktion zu vermeiden, und besteht im wesentlichen darin, dass bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art die L-förmige Ausnehmung als Rille in der Innenwand des Aussengehäuses eingearbeitet ist und zum offenen Ende des Aussengehäuses hin offen ist, dass ein Rahmen, der eine Öffnung aufweist, durch die sich das Innengehäuse hindurch erstreckt, die Öffnung des Aussengehäuses verschliessend am Aussengehäuse befestigt ist und dass der
EMI1.1
Durch die Ausbildung der L-förmigen Ausnehmung als Rille ist das Aussengehäuse rundherum geschlossen und somit mechanisch fester als ein Aussengehäuse mit Durchbrechungen, ausserdem dringen beim Auftreffen des Hammers auf den Prallteil nur geringe Schlaggeräusche nach aussen und die Vorrichtung ist gegen das Eindringen von Staub geschützt. Der Zusammenbau von Innengehäuse und Aussengehäuse ist dadurch erleichtert, dass die L-förmige Rille im Bereich des Querbalkens des L in Richtung zum offenen Ende des Aussengehäuses offen ist, so dass das Innengehäuse ohne Verdrehung des Stiftes aus seiner Ruhestellung unbehindert eingeschoben werden kann, worauf der Rahmen eingesetzt und befestigt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : die Fig. l, 2 (A) und 2 (B) eine Ausführungsform der Erfindung im Schnitt und perspektivisch, Fig. 3 einen Einzelteil dieser Ausführungsform, Fig. 4 Einzelheiten einer andern Ausführungsform, und die Fig. 5 bis 9 weitere Ausführungsformen der Erfindung.
Die Vorrichtung gemäss Fig. 1 sowie den Fig. 2 (A) und 2 (B) besitzt ein hohles Aussengehäuse --1--, das aus Isoliermaterial, wie Kunstharz, besteht. Im Hohlraum befinden sich ein Prallteil --2--, weiter ein piezoelektrisches Element --3--, ein Mittenkontakt --4-- sowie ein piezoelektrisches Element --5--. Die Teile sind in dieser Reihenfolge angeordnet und durch ein Widerlager --6-- verriegelt. Die seitlichen Innenwände des Aussengehäuses-l-sind mit L-formigen Rillen-7, 7'-versehen. Diese Rillen --7, 7'-sind am einen offenen Ende des Aussengehäuses --1-- ebenfalls offen. In das Aussengehäuse --1-- ist ein
<Desc/Clms Page number 2>
Rahmen --9-- auf die in Fig. 2 (A) erkennbare Weise einsetzbar.
Der Rahmen --9-- weist einen Vorsprung --10-- auf, der so ausgebildet ist, dass er in eine Durchbrechung --11-- eingreifen kann, die im Aussengehäuse --1-- an der gezeigten Stelle vorgesehen ist. Auf diese Weise wird der Rahmen --9-- mit dem Aussengehäuse-l-verriegelt. Die offenen Bereiche der Rillen-7, 7'-in den Innenwänden des Aussengehäuses --1-- werden durch die Seiten des Rahmens --9-- derart verschlossen, dass L-förmige Rillen entstehen, die an allen Rändern begrenzt sind.
Ein Innengehäuse --12-- ist mit einer Durchbrechung --13-- der in Fig. 2 (A) erkennbaren Gestalt versehen, die insbesondere eine schräge Führungskante --13'-- aufweist. Das Innengehäuse --12-besteht aus Isoliermaterial, wie Kunstharz, oder einem elektrisch leitfähigen Material. Im Innengehäuse --12-- sind ein Hammer --14-- und eine Stossfeder --15-- aufgenommen, die auf den Hammer --14-- eine Kraft ausübt. Der Hammer --14-- trägt auf die in der Fig. 2 (A) gezeigte Weise einen Stift --16--, der sich durch die Durchbrechung --13-- hindurch und darüber hinaus erstreckt. Das Innengehäuse --12-erstreckt sich durch den Rahmen --9-- und ist vom Aussengehäuse-l-in diesem gleitbar aufgenommen.
Der Stift --16-- greift dabei mit seinen Enden in die Rillen --7, 7'-- ein.
Eine Rückstellfeder --17-- ist in einem Raum --8-- innerhalb des Aussengehäuse --1-- angeordnet.
EMI2.1
die Spitze dieses Federendes mit dem Widerlager --6-- in Berührung steht. Das andere Federende --17"-der Rückstellfeder --17-- ist ständig in Kontakt mit der Seite des Hammers --14--. Während das Innengehäuse --12-- durch die Rückstellfeder --17-- nach aussen vorgespannt ist, wird zugleich seine Bewegung aus dem Aussengehäuse --1-- hinaus wegen des Stiftes --16-- begrenzt, der sich am Rand des Rahmens--9--abstützt.
Wird in Fig. 1 das Innengehäuse --12-- in Richtung auf das Aussengehäuse-l-gegen die Kraft der Rückstellfeder --17-- beaufschlagt, so wird die Stossfeder --15-- zusammengedrückt. Wenn das Innengehäuse --12-- weitergedrückt wird, gleitet der Stift --16-- über die Führungskante --13'--. Das führt dazu, dass der Stift --16-- ausser Eingriff mit den Seitenwänden der Rillen --7, 7'-- gebracht wird.
Das führt wieder dazu, dass der Hammer --14-- sich schlagartig unter der Einwirkung der Kraft der Stossfeder --15-- nach links bewegt und auf den Prallteil --2-- aufschlägt. Das hat zur Folge, dass die piezoelektrischen Elemente --3, 5-- eine Hochspannung erzeugen. Wenn der Prallteil --2-- vom Hammer - getroffen wird, ist er mit dem Widerlager --6-- über den Hammer --14-- und die Rückstellfeder - elektrisch verbunden.
Das Aussengehäuse --1-- besteht aus Isoliermaterial, wie Kunstharz, und die Seiten des Aussengehäuses --1-- haben keine L-förmigen Durchbrechungen. Vielmehr sind die inneren Seitenwände des Aussengehäuses-l-mit den L-förmigen Rillen-7 und 7'-- versehen. Das führt dazu, dass der beim Auftreffen des Hammers --14-- auf den Prallteil --2-- erzeugte Lärm nicht durch das Aussengehäuse --1-hindurch nach aussen treten kann. Das Schlaggeräusch wird damit gedämpft.
Da überdies bei dieser Ausführungsform der Rahmen --9-- in das Aussengehäuse --1-- eingesetzt und an diesem befestigt ist, so dass die Endfläche des Rahmens --9-- die Seitenwände der L-förmigen Rillen --7, 7'-bildet, ist die Herstellung des Aussengehäuses --1-- erleichtert und es ist mechanisch stabiler.
Der Längsschnitt gemäss Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zur Erzeugung einer hohen elektrischen Spannung mit Innengehäuse und Aussengehäuse, wobei die beiden L-förmigen Rillen --7, 7'-- auf einander gegenüberliegenden Innenwänden des A ussengehäusese --1-- vorgesehen sind, u. zw. derart, dass sie ihrer Winkellage nach gegeneinander um 1800 verdreht sind, wie das den Fig. 2 (A) und 2 (B) deutlich entnommen werden kann. Praktisch sind deshalb zwei vorstehende Enden des Stiftes --16-- am Hammer --14-- und zwei Durchbrechungen --13-- am Innengehäuse --12-- vorgesehen. Die zwei vorstehenden Enden des Stiftes --16-- kommen mit den entsprechenden L-förmigen Rillen in Eingriff und wirken mit diesen zusammen, u. zw. durch die Durchbrechungen hindurch.
Fig. 2 (A) zeigt eine Seite des Stiftes und die zugehörige Durchbrechung.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform. Während in der oben erläuterten Ausführungsform der Vorsprung --10-- in die Durchbrechung --11-- eingreift, um den Rahmen --9-- gegenüber dem Aussengehäuse --1-- zu verriegeln, ist in der Ausführungsform von Fig. 4 ein nach innen biegbarer Rand des aussengehäuses --1-- vorgesehen, welcher den Rahmen --9-- im Aussengehäuse --1-- festlegt.
<Desc/Clms Page number 3>
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform. Gleiche Teile tragen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1. Zusätzlich ist ein Vorsprung --20-- an einem Ende des Aussengehäuses --1-- ausgebildet. Die äussere Umfangsfläche des Vorsprunges --20-- ist mit einem Gewinde versehen. Ein Widerlager --21-- weist an einem Ende eine axiale Bohrung mit einem Innengewinde auf.
Durch Aufschrauben des Widerlagers - auf den Vorsprung --20-- des Aussengehäuses --1-- wird das Widerlager --21-- am Ende des Aussengehäuses-l-fixiert. Hiebei wird die Endfläche des piezoelektrischen Elementes --5-- in Berührung mit dem Widerlager --21-- gebracht, wobei zur Herstellung der elektrischen Verbindung eine elektrisch leitfähige Beschichtung --22-- auf eine äussere Umfangsfläche des Widerlagers --21-- und des Aussengehäuses-l-aufgebracht ist.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der eine elektrisch leitende Platte --23-- mit ihrem einen Ende sandwichartig zwischen Widerlager --6-- und Aussengehäuse --1-- aufgenommen ist.
Die Ausführungsformen nach den Fig. 5 und 7 erbringen den Vorteil, dass die Vorrichtung leicht geerdet werden kann, was durch blosses Einsetzen in ein Metallgehäuse, wie ein Feuerzeug, geschieht, wenn das Widerlager --21-- in Kontakt mit dem Metallgehäuse steht. Überdies ist gemäss Fig. 5 die
EMI3.1
--22-- aufAussengehäuse --1-- aufgebracht, das aus Isoliermaterial, wie Kunstharz, besteht. Gemäss Fig. 7 ist die elektrisch leitende Platte --23-- vorgesehen. Deshalb kann die Vorrichtung leicht geerdet werden, wenn man die elektrisch leitfähige Beschichtung --22-- oder die elektrisch leitende Platte --23-- mit dem Metallgehäuse in Kontakt bringt.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Der Unterschied bezüglich der Ausführungsform nach Fig. l besteht darin, dass ein elastisches Material, wie Gummi, in einem Raum hinter dem Widerlager --6-- eingesetzt wird. Wird bei dieser Ausführungsform der Prallteil --2-- vom Hammer - getroffen, so wird der vom Prallteil --2--, der die in Fig. 6 gezeigte Gestalt aufweist, dem piezoelektrischen Element --3--, dem Mittenkontakt --4-- und dem piezoelektrischen Element --5-- sowie dem Widerlager --6-- übertragene Kraft durch den elastischen Teil --23'-- absorbiert, was die Schlaggeräusche weiter vermindert.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Ausbildung des Innengehäuses bei einer andern Ausführungsform der Vorrichtung. Das Innengehäuse --12-- hat dabei die Form einer im Querschnitt quadratischen Röhre mit zwei einander diagonal gegenüberliegenden Ecken und zwei einander in den andern Ecken gegenüberliegenden Bogenformen. Der Stift --16-- steht über die Durchbrechung --13-- der in Fig. 8 gezeigten Gestalt hinaus, die in der Seitenwand des Innengehäuses --12-- ausgebildet ist.
Die Enden des Stiftes - liegen dabei im Bereich der Bogenecken --24, 24'--. Bei dieser Ausführungsform sind die Querabmessungen des als quadratisches Rohr ausgebildeten Aussengehäuses-l-für die gleitende Aufnahme des Innengehäuses --12-- gegenüber denjenigen Konstruktionen, bei denen das Innengehäuse absolut quadratischen Querschnitt aufweist, geringer. Diese Verminderung führt auch zu einer Verminderung der Gesamtabmessungen der Vorrichtung.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a device for generating a high electrical voltage, with an outer housing made of insulating material, which contains a restoring spring and a piezoelectric element unit resting with one end surface on an abutment connected to the outer housing, with the other end surface of which an impact part is in contact, and an inner housing which is slidably mounted in the outer housing and which contains a hammer serving to impact the impact part as well as a shock spring connected to it, the hammer having a pin protruding laterally from its surface, which penetrates an opening in the inner housing and which has an inclined guide edge -shaped recess of the outer housing engages.
From DE-OS 2345041 such a device is known in which the recesses of the outer housing are designed as openings and their L-shape required for the operating function by continuing the crossbar on the other side of the vertical bar of the L to a T-shape is expanded, this continuation of the crossbar extending to the side edge of a flat side surface of the outer housing, where the latter is provided in the interior with guide grooves for the pin of the hammer that extend into its open end.
The wide transverse bar of the T together with the guide grooves on two diagonally opposite inner edges result in a significant weakening and risk of breakage in the area of the open end of the outer housing, in which area when the device is actuated and there is not exactly axial force exerted between the inner housing and the outer housing (tilting ) there is strong mechanical stress. If such a device is used as an ignition voltage generator for a pocket lighter, there is a risk of contamination from dust and textile fibers, which can penetrate into the interior of the device through the openings in the inner and outer housings that partially overlap in the rest position.
Furthermore, due to the partial overlapping of the perforations, which also exists when the inner housing is pushed axially into the outer housing, the impact noise penetrates strongly to the outside and, finally, the assembly of the inner and outer housing in the course of manufacturing the device is not problem-free, because, although the hammer with the pin is already housed in the inner housing, the pin must be turned into the diagonal position by hand or by means of a mounting device against the force of a spring so that the inner housing can be inserted into the outer housing.
The invention aims to avoid the disadvantages of the known construction and consists essentially in the fact that in a device of the type mentioned, the L-shaped recess is incorporated as a groove in the inner wall of the outer housing and is open towards the open end of the outer housing is that a frame which has an opening through which the inner housing extends, the opening of the outer housing is fastened to the outer housing and that the
EMI1.1
By designing the L-shaped recess as a groove, the outer housing is closed all around and thus mechanically stronger than an outer housing with openings, and when the hammer hits the impact part, only slight impact noises penetrate to the outside and the device is protected against the ingress of dust. The assembly of the inner housing and outer housing is facilitated by the fact that the L-shaped groove in the area of the crossbar of the L is open in the direction of the open end of the outer housing, so that the inner housing can be pushed in unhindered from its rest position without twisting the pin, whereupon the Frame is inserted and attached.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. 1, 2 (A) and 2 (B) show an embodiment of the invention in section and in perspective, FIG. 3 shows an individual part of this embodiment, FIG. 4 shows details of another embodiment, and FIGS. 5 to 9 show others Embodiments of the invention.
The device according to Fig. 1 and Figs. 2 (A) and 2 (B) has a hollow outer housing --1--, which is made of insulating material such as synthetic resin. In the cavity there is a baffle --2--, a piezoelectric element --3--, a center contact --4-- and a piezoelectric element --5--. The parts are arranged in this order and locked by an abutment --6--. The lateral inner walls of the outer housing-1-are provided with L-shaped grooves-7, 7 '. These grooves --7, 7 '- are also open at one open end of the outer housing --1--. In the outer housing --1-- is a
<Desc / Clms Page number 2>
Frame --9-- can be used in the manner shown in Fig. 2 (A).
The frame --9-- has a projection --10-- which is designed so that it can engage in an opening --11-- which is provided in the outer housing --1-- at the point shown. In this way the frame --9-- is locked to the outer housing-l-. The open areas of the grooves -7, 7'-in the inner walls of the outer housing -1- are closed by the sides of the frame -9- in such a way that L-shaped grooves are created which are delimited on all edges.
An inner housing --12-- is provided with an opening --13-- of the shape recognizable in Fig. 2 (A), which in particular has an inclined guide edge --13 '-. The inner case -12- is made of insulating material such as synthetic resin or an electrically conductive material. A hammer --14-- and a shock spring --15-- are housed in the inner housing --12-- and exert a force on the hammer --14--. The hammer --14-- carries a pin --16-- in the manner shown in Fig. 2 (A), which extends through the opening --13-- and beyond. The inner housing --12 - extends through the frame --9 - and is received in the outer housing - 1 - in a slidable manner.
The pin --16-- engages with its ends in the grooves --7, 7 '-.
A return spring --17-- is arranged in a space --8-- within the outer housing --1--.
EMI2.1
the tip of this spring end is in contact with the abutment --6--. The other spring end --17 "- of the return spring --17-- is constantly in contact with the side of the hammer --14--. While the inner housing --12-- is pretensioned to the outside by the return spring --17-- , at the same time its movement out of the outer housing --1-- is limited because of the pin --16-- which is supported on the edge of the frame - 9 -.
If in Fig. 1 the inner housing --12-- is acted upon in the direction of the outer housing -l- against the force of the return spring --17--, the shock spring --15-- is compressed. When the inner housing --12-- is pressed further, the pin --16-- slides over the guide edge --13 '-. This leads to the pin --16-- being brought out of engagement with the side walls of the grooves --7, 7 '.
This in turn leads to the hammer --14-- suddenly moving to the left under the action of the force of the shock spring --15-- and hitting the impact part --2--. As a result, the piezoelectric elements --3, 5-- generate a high voltage. When the impact part --2-- is hit by the hammer, it is electrically connected to the abutment --6-- via the hammer --14-- and the return spring.
The outer housing --1-- is made of insulating material, such as synthetic resin, and the sides of the outer housing --1-- have no L-shaped openings. Rather, the inner side walls of the outer housing-1-are provided with the L-shaped grooves-7 and 7 '. This means that the noise generated when the hammer --14-- hits the impact part --2-- cannot pass through the outer housing --1- to the outside. This dampens the impact noise.
Since, moreover, in this embodiment the frame --9-- is inserted into the outer housing --1-- and attached to it, so that the end face of the frame --9-- the side walls of the L-shaped grooves --7, 7 '-forms, the production of the outer housing --1-- is facilitated and it is mechanically more stable.
The longitudinal section according to Fig. 1 shows the device for generating a high electrical voltage with inner housing and outer housing, the two L-shaped grooves --7, 7 '- being provided on opposite inner walls of the outer housing --1--, u. zw. In such a way that their angular position is rotated by 1800 with respect to one another, as can be clearly seen in FIGS. 2 (A) and 2 (B). Practically, two protruding ends of the pin --16-- on the hammer --14-- and two openings --13-- on the inner housing --12-- are provided. The two protruding ends of the pin --16 - come into engagement with the corresponding L-shaped grooves and cooperate with them, u. betw. through the perforations.
Fig. 2 (A) shows one side of the pin and the associated opening.
Fig. 4 shows another embodiment. While in the embodiment explained above the projection --10-- engages in the opening --11-- in order to lock the frame --9-- with respect to the outer housing --1--, in the embodiment of FIG an inwardly bendable edge of the outer housing --1-- is provided, which defines the frame --9-- in the outer housing --1--.
<Desc / Clms Page number 3>
Fig. 5 shows a further embodiment. The same parts have the same reference numerals as in Fig. 1. In addition, a projection --20-- is formed on one end of the outer housing --1--. The outer circumferential surface of the projection --20-- is provided with a thread. An abutment --21-- has an axial bore with an internal thread at one end.
By screwing the abutment - onto the projection --20-- of the outer housing --1--, the abutment --21-- is fixed at the end of the outer housing-l-. The end face of the piezoelectric element --5-- is brought into contact with the abutment --21--, with an electrically conductive coating --22-- on an outer circumferential surface of the abutment --21-- to establish the electrical connection. and the outer housing-l-is applied.
Fig. 7 shows a further embodiment in which an electrically conductive plate --23-- is sandwiched between the abutment --6-- and the outer housing --1-- with its one end.
The embodiments according to FIGS. 5 and 7 have the advantage that the device can be easily grounded, which is done by simply inserting it into a metal housing, such as a lighter, when the abutment --21-- is in contact with the metal housing. Moreover, according to FIG. 5, the
EMI3.1
--22-- applied to the outer housing --1--, which is made of insulating material such as synthetic resin. According to Fig. 7, the electrically conductive plate -23- is provided. Therefore, the device can be easily earthed if the electrically conductive coating --22-- or the electrically conductive plate --23-- is brought into contact with the metal housing.
Fig. 6 shows a further embodiment of the invention. The difference with respect to the embodiment according to Fig. 1 is that an elastic material, such as rubber, is used in a space behind the abutment --6--. If in this embodiment the impact part --2-- is hit by the hammer, then the impact part --2--, which has the shape shown in Fig. 6, the piezoelectric element --3--, the center contact - 4-- and the piezoelectric element --5-- as well as the abutment --6-- absorbed the force transmitted by the elastic part --23 '-, which further reduces the impact noise.
8 and 9 show an embodiment of the inner housing in another embodiment of the device. The inner housing --12 - has the shape of a tube with a square cross-section with two diagonally opposite corners and two curved shapes opposite one another in the other corners. The pin --16-- protrudes beyond the opening --13-- of the shape shown in Fig. 8, which is formed in the side wall of the inner housing --12--.
The ends of the pin - are in the area of the corners of the sheet --24, 24 '-. In this embodiment, the transverse dimensions of the outer housing-1-designed as a square tube for the sliding accommodation of the inner housing -12- are smaller compared to those constructions in which the inner housing has an absolutely square cross-section. This reduction also leads to a reduction in the overall dimensions of the device.